یافته جدید محققان؛

کاهش عفونت‌های بیمارستانی با تغییردر نانوساختار سطوح

ایران اکونومیست-محققان دریافتند که اندازه نانوساختار‌ها در سطوح مختلف در کاهش آلودگی‌های باکتریایی موثر است.

کد خبر: ۳۲۵۷۶۳

تاریخ: ۱۹ مهر ۱۳۹۸ - ۱۱:۰۸

به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان، باکتری‌های استافیلوکوکوس اورئوس یکی از دلایل اصلی عفونت‌های بیمارستانی است. این پاتوژن‌ها به ویژه به این دلیل مشکل ساز هستند که می‌توانند بیوفیلم‌های بسیار مستحکمی را در هر دو سطح طبیعی و مصنوعی تشکیل دهند که حذف آن‌ها بسیار مشکل است.

بیوفیلم حاصل از باکتری‌ها به طور موثری فرد را در برابر موادی مانند آنتی بیوتیک‌ها مقاوم می‌کند و باعث می‌شود درمان بسیار مشکل شود؛ بنابراین بسیار مهم است که در وهله اول از شکل گیری بیوفیلم‌ها جلوگیری شود.

اما برای اینکه بتوانیم روی رشد بیوفیلم تأثیر بگذاریم، محققان باید مکانیسم‌هایی را که باکتری‌ها به انواع مختلفی از مواد چسبیده اند، درک کنند. مناطقی مانند دستگیره درب یا ایمپلنت‌های پزشکی در محیط‌های بیمارستان دارای توپوگرافی هائی با مقیاس نانو هستند. در زیر میکروسکوپ، این سطوح به ظاهر صاف به صورت مناظر خشن و نامنظم کوه‌ها و دره‌ها ظاهر می‌شوند.

در مطالعات قبلی، تیمی از دانشگاه Saarland آلمان به سرپرستی فیزیکدانی به نام پروفسور کارین جاکوبز و یک میکروبیولوژیست به نام پروفسور مارکوس بیشوف، کشف کردند که باکتری‌ها در طی مکانیسمی به وسیله تعداد زیادی مولکول‌های منفرد در دیواره سلولی باکتری‌ها به سطوح جامد چسبیده اند.. ابعاد این مولکول‌های اتصال دهنده به دلیل نوسانات حرارتی متفاوت است که می‌تواند تغییرات طول حدود ۵۰ نانومتر را القا کند.

اکنون تیمی از محققان دریافته اند که تجزیه و تحلیل دقیق ترکیب توپوگرافی سطوح نانوساختار وسیله مستقیمی برای درک نیرو‌های چسبنده‌ای است که باکتری‌ها را به یک سطح متصل می‌کنند. این کشف نوید بخش روش‌های جدید تحقیق برای یافتن راه‌های مبارزه با باکتری‌هایی است که در محیط‌های بالینی بسیار خطرناک هستند.

این تیم تحقیقاتی سطوح سیلیکون را برای نمایش نانوساختار‌ها در اندازه‌های مختلف آماده کردند. آن‌ها سپس نیرو‌هایی را که سلول‌های باکتریایی به طور جداگانه به سطوح نانوساختار می‌چسباند، اندازه گیری کردند. این آزمایشات نشان داد که با افزایش اندازه نانوساختارها، نیرو‌های چسبندگی کاهش می‌یابند. به عبارت ساده تر، اگر زبری سطح افزایش یابد، بسیاری از مناطق به عنوان مکان‌های چسبندگی در دسترس نیستند، بنابراین کاهش قدرت چسبندگی بین سلول‌های باکتری و سطح به وجود خواهد آمد.

این نتیجه بسیارمهم است، زیرا نشان می‌دهد که بهینه سازی توپوگرافی نانوساختار یک سطح می‌تواند چسبندگی باکتری را به حداقل برساند و در نتیجه احتمال تشکیل بیوفیلم را کاهش دهد. این تیم تحقیقاتی خاطرنشان کردند که این نتیجه می‌تواند برای سایر انواع باکتری‌ها و سایر انواع سطوح هم اعمال شود. یافته‌های این مطالعه ممکن است به ساخت مواد جدید و همچنین بهبود مواد موجود که توانایی مهار چسبندگی باکتری‌ها و تشکیل بیوفیلم‌ها را دارند کمک کند.

نتایج این تحقیق در مجله دانشگاهی Nanoscale منتشر شده است.